XIX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Влияние электронных сигарет на здоровье школьников
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
О вреде курения сигарет человеку уже давно известно, но люди и в наше время продолжают курить. У многих не получается бросить дымить сигаретой лишь потому, что это уже зависимость. Решение проблемы находится уже на государственном уровне, но заядлых курильщиков это не останавливает.
Для тех, кто дальше хочет убивать свой организм, была изобретена электронная сигарета-имитатор обычных сигарет. Одни считают, что такая сигарета не опасна, другие, используя ее, отдают дань моде, третьи просто подражают кому-то или от скуки, желания получить новые ощущения.
В наше время многие молодые люди часто курят именно электронную сигарету, и мы хотели бы разобраться в причинах использования электронных сигарет подростками. Так опасна ли электронная сигарета, или нет? Ответить на этот вопрос поможет данная работа.
Цель проекта: исследовать влияние электронных сигарет на здоровье школы.
Задачи:
1. Изучить электронные источники по данной теме.
2. Провести опрос среди учащихся.
3. Изучить состав вредных веществ в электронной сигарете,
4. Изучить с помощью опытов наличие вредных веществ электронной сигареты и влияние на организм человека.
Гипотеза: Я считаю, что проблема электронных сигарет глубоко укоренилась среди молодого поколения. Она заставляет задуматься о современной молодежи и их дальнейшей жизни.
Предмет исследования: влияние электронных сигарет на здоровье школы.
Объект исследования: детский социум.
Методы исследования: теоретический метод- анализ литературы по выбранной теме; эмпирический метод- описание.
Глава 1. Теоретический анализ вопроса
1.1 история возникновения табакокурения и появление электронных сигарет
Традиция табакокурения появилась у американских индейцев. Сначала она была связана с религиозными ритуалами, но после стала повседневным занятием по всему Западному полушарию. Первыми кто научился курить табак, стали члены экспедиции Колумба в Вест-Индии.Первые крупные плантации табака появились в Вест-Индии. В Европе табак использовали как лекарство. Модно стало его нюхать при королеве Екатерины Медичи, которая попробовала с помощью табака и этого способа укрепить свое здоровье. В России долгое время курение табака было плохим делом и это никак не поощрялось. Впервые в России табак появился при царе Иване Грозном. Спустя некоторое время табак начали часто завозить и территорию России и тот начал набирать свою популярность. Когда к власти пришел царь Михаил Федорович он ввел на табак официальный запрет, люди, которые провозили его подвергались большим штрафам и тяжким наказаниям.
В феврале-апреле 1697г после указов царь Петр Алексеевич сделал продажу табака легальной и установил правила его распространения. Удивительным было то, что по его указу табачный дым можно было вдыхать и выдыхать только через курительные трубки.
Впервые электронные сигареты появились в Китае в 2003 году. Разработчиком и первым поставщиком изделий стала компания Ruyan Group Ltd.
В Китае появление электронных сигарет не вызвано тем, что это самая развитая страна в сфере технологий, а создали их, потому что много людей любили курить сигареты, в которых содержался никотин. Так они хотели помочь людям отучиться от привычки курить электронные сигареты. После того как продалась первая партия, стало увеличиваться производство электронных сигарет по всей стране. Начало появляться большое разнообразии изделий и их модификаций. На сегодняшний день в России электронные сигареты получили внимание многих жителей. В первую очередь электронные сигареты создавались, как альтернатива для заядлых курильщиков и должны были использоваться только ими.
Правительства некоторых стран ставят под сомнение эффективность данного изобретения для борьбы с курением. Именно поэтому в небольшом количестве стран вводится запрет на электронные сигареты.
1.2. Устройство, принцип действия и химический состав электронной сигареты
Обычно электронная сигарета состоит из трех основных элементов - батареи, атомайзера и картриджа.
Батарея содержит в себе светодиодный индикатор, процессор управляющий работой сигареты и вакуумный выключатель, сообщающий процессору, что вы делаете затяжку.
Атомайзер - это основной блок сигареты. В нем находится нагревательный элемент, который при поступлении напряжения с батареи моментально нагревается и превращает в пар содержащуюся в картридже жидкость.
Картридж – всего лишь пластиковый мундштук, в котором содержится напоминающий вату, или контейнер наполнитель, пропитанный жидкостью. При нагревании жидкость испаряется, образуя пар, создающий для курильщика абсолютную иллюзию настоящего сигаретного дыма.
Испаритель - Схема электронной сигареты, а конкретно атомайзера представляет собой спираль, которая имеет свойство за пару секунд нагреваться до 200 градусов. При этом жидкость, которая соприкасается со спиралью, закипает, и образуются микровзрывы. Однако не думайте, что спираль находится в жидкости – тут схема такова: в картридже имеется синтепон, смоченный жидкостью; синтепон контактирует с мостом и тот также смачивается; мост обмотан метапеной, которая также пропитывается жидкостью и проводит её на фитиль; фитиль промачивает спираль.
Микропроцессор - Это плата для электронной сигареты, «мозг», подающий сигналы разным элементам устройства. В более дорогих моделях микропроцессор также служит для регулировки «вольтажа» аккумулятора.
Сенсорный датчик подачи воздуха - Реагирует на поток воздуха, автоматически включает e-сигу во время каждой затяжки. Поэтому не стоит носить электронное устройство в кармане или оставлять на воздухе – оно может включиться самостоятельно.
Индикатор работы - Находится на кончике самого устройства со стороны аккумулятора. Он служит не только имитацией огонька, а также сигнализирует о низком заряде или о большом количестве затяжек (либо об автоматической очистке – в зависимости от модели).
Из всего вышесказанного можно сказать, что электронная сигарета - это сложно устроенный механизм, служащий для имитации курения.
К основным элементам относятся следующие: жидкий никотин; пропиленгликоль; натуральный (овощной) глицерин (VG);вода; ароматизаторы.
Концентрация веществ может значительно различаться в зависимости от типа электронных сигарет. Существует три основных вида жидкости для е-изделий – традиционная, мягкая и крепкая. Наиболее популярен среди курящих первый тип. Традиционные жидкости имеют в своем составе все основные компоненты. Однако, в зависимости от марки, крепости и других характеристик самой электронной сигареты, процентное соотношение веществ может значительно различаться. Установлено, что в составе традиционной жидкости для электронных сигарет содержится: от 55 до 62% пропиленгликоля; от 30 до 35 % глицерина;от 0 до 3,6% никотина; от 2 до 4% ароматизаторов; вода в соответствующей концентрации.Жидкость для электронных сигарет на основе глицерина называется мягкой. Другое ее наименование – «бархатное облако». В составе такой жидкости находится около 80% глицерина. Остальные компоненты – никотин, ароматизатор, вода – содержатся в тех же объемах, что и в традиционной.Крепкая жидкость имеет в основе только пропиленгликоль. Ее также именуют «ледяной клинок». Концентрация пропиленгликоля в ней может быть очень большой (от 65% до 95%). Остальные доли в составе отводятся никотину (0-3,6%), ароматизаторам (2-4%) и воде. «Бархатное облако» и «ледяной клинок» – это жидкости, предназначенные, в основном для тех, у кого наблюдается аллергия на пропиленгликоль или глицерин. Однако, использовать их могут и все остальные курильщики.
1. 3 Мифы и правда об электронных сигаретах
Первый и самый популярный миф об электронных сигаретах, то, что качественная продукция имеет сертификат ВОЗ. На самом деле это ложь. Правда некоторые производители все-таки пытались провести их сертификацию, но этот процесс требует длительных и тщательных исследований. До сих пор ни одна из организаций здравоохранения официально не одобрила этот продукт. Если продавец электронных сигарет утверждает обратно, то ему не стоит доверять.
Второй по популярности миф — это то, что электронные сигареты опаснее традиционных. На самом деле это не так ведь куря традиционную сигарету человек вдыхает аммиак, фенол, ацетон, угарный газ, сероводород, сурьма, мышьяк, свинец, а также целый ряд радиоактивных веществ с канцерогенными свойствами. Данная смесь регулярно поступает в организм курильщика, что не может не сказываться на его состоянии. Тот, кто курит электронные сигареты в этом смысле рискуют гораздо меньше. Вдыхаемая ими субстанция состоит преимущественно из водяного пара. Смеси для парения ароматизируют с помощью пищевых добавок, безопасных для здоровья. Кроме них, жидкости для электронных сигарет содержат пропиленгликоль и пищевой глицерин, нейтральные вещества, не оказывающие негативного воздействия на организм. В состав смесей входит и никотин, но его количество в паре значительно ниже, чем в табачном дыме. Выпускаются и жидкости для парения с уменьшенным содержанием никотина, и полностью без никотиновые варианты.
Третий миф — это то, что электронные сигареты абсолютно безвредны, это полная ложь ведь парений смесей, содержащих никотин, в любом случае небезопасно. Не стоит забывать и о том, что полноценные исследования свойств электронных сигарет до сих пор не проводились.
В четвертом мифе говорится о том, что электронная сигарета помогать бросить курить обычную сигарету. Для многих курильщиков данное утверждение стало стимулом для перехода с обычных сигарет на электронные. На самом деле это миф. Склонность к курению возникает вследствие воздействия двух основных факторов: попадания в организм никотина и привыкания к самому процессу выкуривания сигарет. При использовании электронных устройств оба фактора продолжают действовать, так что считать, что переход от курения к парению аналогичен избавлению от вредной привычки, нельзя. Многие курильщики, отдавшие предпочтение парению, отмечают, что стали курить чаще из-за уверенности в отсутствии опасности для здоровья. В нашей стране на пользователей электронных сигарет не распространяются законодательные ограничения, с помощью которых общество пытается минимизировать вред, причиняемый потребителями табака окружающим (запреты на курение в общественных местах и т. д.). Это тоже способствует увеличению числа «парильщиков» и повышению интенсивности использования электронных сигарет.
Пятый миф повествует о том, что электронные сигареты взрывоопасны. Это не так. Сама сигарета взорваться не может, но процесс выделения водяного пара происходит при использовании специального аккумулятора (батарейки). Его повреждение или неправильное расположение в корпусе устройства действительно способно вызвать короткое замыкание. Впрочем, современные качественные модели электронных сигарет оснащены защитой от неприятностей такого рода. Особое внимание следует уделить правилам хранения жидкостей для электронных сигарет, поскольку они содержат довольно большое количество никотина. Смеси необходимо держать в плотно закрытой таре, в месте, которое недоступно для детей и домашних животных. Любитель парения должен понимать, что ни электронные сигареты, ни заливаемые в них жидкости не подлежат государственной сертификации. Емкости со смесями обычно снабжаются этикетками с описанием состава, но их качество никто не контролирует. Безопасность использования данных устройств полностью зависит от добросовестности производителя. Поэтому не стоит увлекаться парением.
Глава 2. Изучение отношения к проблеме электронных сигарет учащихся школы.
2. 1. Организация диагностических исследований
В России пока нет ни ГОСТа, ни закона о продажах электронных сигарет. Поэтому 99,9% всех проданных в России электронных сигарет и 68% жидкостей для их заправки относились к нелегальной продукции. Качество данной продукции очень сомнительное. Роспотребнадзором по результатам проведенных исследований установлено содержание в вейпах производных никотина в концентрациях, превышающих допустимое содержание. Также в никотинсодержащей продукции были выявлены химические вещества, информация о наличии которых отсутствовала на этикетке, включая метаболиты растений, парфюмерные компоненты, препараты против чесоточных клещей, компоненты чистящих средств и освежителей воздуха и т.д., которые попадают в организм путем вдыхания образующегося в результате генерации пара, что является угрозой причинения вреда здоровью населения. Депутаты Госдумы в конце февраля 2023 г. Должны рассмотреть вопрос о полном запрете продаж вейпов в России. Так как эти данные очень серьезные, решено было изучить мнение одноклассников и учеников школы по вышеизложенной информации. Она актуальна для нашей школа, так как есть ребята в школе, которые курят вейпы. Для изучения проблемы электронных сигарет, была составлена анкета (приложение1). Отвечали на вопросы анкеты тринадцать человек, ученики 10 класса. Опрос проводился анонимно. Я решил взять этот класс, потому что, в этом возрасте школьники уже понимают и представляют, как курение электронных сигарет пагубно влияет на здоровье человека. Всего времени на опрос было 5 минут, ученики достаточно быстро отвечали на все вопросы, которые были в анкете.
2. 2 Выявление уровня информированности школьников о курении
Для исследования были взяты ученики МБОУ “Петровской СШ” 10 класса, опрос проводился анонимно. Всего участников опроса было тринадцать. Я спросил у учеников, как они относятся к курению и ответы получились такие:
53%-отрицательно
47%-нейтрально
Из этого можно сделать, что больше половины классы относятся к курению негативно, и они против него. А остальные относятся к этой привычке нейтрально.
Следующий вопрос звучал так: « Как вы думаете, с какого возраста дети начинают курить?» И получил такие ответы:
38% опрашиваемых ответили, что курить начинают дети младше 10 лет,15%-с 10 до 11 лет,47%-старше 12 лет.
Анализ ответов позволяет сделать вывод, что почти половина десятиклассников считает, что дети начинают курить после 12 лет, а другие младше 10 лет и самое маленькое количество учеников ответило, что дети начинают курить с 10 до 11 лет. Такие ответы десятиклассники дали на основании личных наблюдений. Более половины респондентов уверены, что курить начинают вейпы, с достаточно раннего возраста.
Далее был предложен такой вопрос: “ Курите ли вы?” Ученики всего класса ответили отрицательно на данный вопрос. Можно сделать вывод, что весь класс не курит, и многие во время личных бесед ответили, что это глупое занятие, которое отрицательно влияет на здоровье.
Следующий вопрос анкеты звучал так: “Знаете ли вы, какой вред приносит курение вашему организму?” Все ответили положительно на данный вопрос, класс проинформирован и знают, что курение опасно для организма. И последний вопрос анкеты предполагал выяснить информированность учащихся о химическом составе жидкости для электронных сигарет. Почти половина (46%) ответила отрицательно. При личной беседе, более 50% опрашиваемых предположили, что вейпы,как и обычные сигареты содержат никотин. Об остальных химических составляющих жидкости для вейпов ребята не знают.
2.3. Выявление вредных веществ в электронной сигарете.
Мы попытались в условиях школьной лаборатории выяснить, какие химические вещества могут содержаться в жидкости для электронных сигарет. Зная эти вещества, можно говорить о конкретном вредном влиянии на организм этих веществ. Чтобы провести опыты нам потребовалось сделать рабочий раствор для исследования. Для этого на вейп одели резиновую трубку, конец которой был связан с грушей(приложение 2). Сжимая грушу, поджигали сигарету и, создавая грушей тягу, - осторожно ее разжимали. При этом пар заполнял грушу. Затем в небольшой стакан наливали 20-25 мл дистиллированной воды и выпускали из груши пар в воду. Некоторые компоненты пара растворяются в воде. (приложение 2). Данный раствор мы использовали во всех последующих опытах.
В первом эксперименте был использован универсальный индикатор. С помощью которого была определена реакция среды раствора. В ходе эксперимента мы вносили в струю дыма, смоченную в воде универсальную индикаторную бумагу, она окрашивалась в сине-зеленые цвета. Это доказывает, что в растворе жидкости для вейпа щелочная реакция, которую может давать аммиак ( приложение 3).Из Интернета мы узнали о его содержании в жидкостях для электронных сигарет.
Далее мы определяли наличие фенолов. Для этого мы в пробирку налили 1 мл исследуемого рабочего раствора, и добавили 2-3 капли 5%-ного раствора FeCl3. Изменение окраски не произошло. Можно сделать вывод, что фенолов в нашей жидкости не обнаружено (приложение 4).
Далее был проведен опыт по обнаружению непредельных соединений в растворе из вейпа. Для этого в одну пробирку наливаем по 1 мл растворов веществ, содержащихся в дыме вейпа, и добавляем по 1-2 капли йодной воды (несколько капель аптечной настойки йода растворяют в 10 мл воды). Во вторую пробирку прилили раствор марганцовки KMnO4. В ходе реакции мы наблюдали постепенно обесцвечивание в обеих пробирках( приложение 5) и выпадение бурого осадка MnO2 из-за восстановления KMnO4 веществами, содержащихся в дыме (приложение 6). Последний опыт был проведен для определения качественной реакции на альдегидную группу. В ходе опыта в пробирку с раствором паров вейпа мы добавили свежеприготовленный гидроксид меди (II) и начали его нагревать, при повышении температуры цвет изменился из ярко-синего в темно-красный это свидетельствует о наличии альдегидов, а они вредны для организма человека (приложение 7).
На основе проведенных экспериментов мы подтвердили наличие в дыме, который вдыхают курильщики вейпа содержатся токсичные вещества такие как формальдегид, непредельные соединения, аммиак, никотин и т.д.
Заключение и выводы
В начале исследования были определены цели, задачи, объект, предмет, выдвинута гипотеза. Предположено, что проблема электронных сигарет глубоко укоренилась среди молодого поколения. Она заставляет задуматься о современной молодежи и их дальнейшей жизни. Выдвинутая гипотеза в ходе исследования полностью подтвердилась.
В ходе выполнения исследования были решены следующие задачи:
1. Изучены электронные источники по данной теме.
2.Изучен состав вредных веществ в электронной сигарете, с помощью информационных источников и опытов.
3. Изучено с помощью опытов влияние вредных веществ электронной сигареты на организм человека.
4. Проведен опрос 13 десятиклассников.
Данный опрос показал следующие результаты: 53% обучающихся старших классов имеют осведомленность о содержании вредных веществ и отрицательно относятся к курению вейпов. По мнению учащихся, курить вейпы начинают с разного возраста: 38% считают, что курят ранее 10 лет; 15% опрошенных считают, что начинают курить с 10 до 11 лет; и 47%-курить начинают более в старшем возрасте (с 12 лет)
100% десятиклассников не курят и считают это вредной привычкой, опасной для здоровья.
На данном этапе работу планируем продолжить. Считаем, что необходимо провести анкетирование на предмет изучения отношения к курению вейпов менее благополучных классов, классов в которых многие курят вейпы.При анонимных беседах, ученики таких классов считают курение электронных сигарет модной и не вредной привычкой.
Считаем, важно проводить разъяснительные информационные мероприятия в классах, имеющих курильщиков.
Список литературы и источников.
1. Кто привез табак в Россию: время появления, распространение, развитие, исторические факты и домыслы [электронный ресурс]: -URL: https://fb-ru.turbopages.org/fb.ru/s/article/383656/kto-privez-tabak-v-rossiyu-vremya-poyavleniya-rasprostranenie-razvitie-istoricheskie-faktyi-i-domyislyi
2. Устройство и принцип работы электронной сигареты [электронный ресурс]: -URL: https://tehnika.expert/cifrovaya/elektronnaya-sigareta/ustrojstvo-i-princip-dejstviya.html
3. Состав электронной сигареты [электронный ресурс]: -URL: https://smokehelp.ru/elektronnye-sigarety/37-sostav-elektronnoj-sigarety.html
4. Шесть мифов об электронных сигаретах [электронный ресурс]: -URL: https://www.neboleem.net/stati-o-zdorove/15300-6-mifov-o-jelektronnyh-sigaretah.php
Приложение 1
Рис.1. Строение электронной сигареты.
Приложение 2
Рис.2. Получение раствора из жидкости для вейпа.
Приложение 3
Рис.3. Определение реакции среды раствора с помощью универсальной индикаторной бумаги.
Приложение 4
Рис.4. Определение фенолов.
Приложение 5
Рис.5. Определение непредельных соединений (реакция с йодной водой)
Приложение 6
Рис.6. Определение непредельных соединений. (реакция с KMnO4)
Приложение 7
А Б
Рис.7. Качественная реакция на альдегидную группу(А- гидроксид меди свежеприготовленный; Б-изменение окраски на темно-синий, затем темно-красный)